表面等離激元是金屬或介質(zhì)材料中的電子在外加光場作用下的集體振蕩現(xiàn)象,其在生物、化學(xué)、能源、信息等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景。本文圍繞三棱柱型納米粒子的表面等離激元現(xiàn)象,從電磁耦合硅納米三棱柱多聚體的遠場散射光譜、銀納米三角片的近場增強效應(yīng)以及柱狀納米粒子的電磁模式這三個不同角度分別開展了理論模擬研究工作。本文計算了硅納米三棱柱粒子單體以及二聚體、四聚體、六聚體的表面等離激元散射光譜性質(zhì),發(fā)現(xiàn):對于二聚體,隨著粒子間隙的減小,電偶極共振譜峰的位置基本保持不變,磁偶極共振譜峰藍移;對于四聚體和六聚體,由于相對于二聚體引入了額外的橫向電磁耦合相互作用,電偶極共振譜峰發(fā)生了較明顯的紅移,磁偶極共振譜峰會發(fā)生劈裂。與PEEM實驗合作,通過開展電磁場模擬研究了光的斜入射條件對銀納米三角片粒子表面等離激元熱點的影響;定量地證明了斜入射所引起的對稱性破缺對表面等離激元熱點的強度具有重要影響,相關(guān)理論模擬結(jié)果與實驗觀測結(jié)果之間吻合得很好。采用電磁多極方法和準(zhǔn)正交模方法研究了不同高度的銀納米三棱柱、圓柱體和長方體粒子的消光光譜,發(fā)現(xiàn)光譜中長波長側(cè)譜峰主要來自電偶極模式的貢獻;隨著納米粒子高度的增加,短波長側(cè)譜...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1Yee離散網(wǎng)格示意圖

匠蹋?傭?梢栽謔奔瀋系??蠼猓??恍枰???矩陣求逆運算17。與前述的Mie理論以及離散偶極近似方法不同，F(xiàn)DTD方法求解的是時域麥克斯韋方程組。由于作為激發(fā)源的光脈沖具有有限的時間寬度，因此激發(fā)光實際上并不是單色的，而是覆蓋了一個較寬的頻率范圍。由于麥克斯韋方程組是線性的，所以....

圖3.1（a）硅納米三棱柱二聚體的光散射過程示意圖

20偏振。圖3.1b中展示了硅納米三棱柱粒子單體、二聚體、四聚體和六聚體結(jié)構(gòu)的頂視圖。在本研究中，納米三棱柱粒子的高度h和底邊邊長d均固定為240nm。二聚體、四聚體和六聚體結(jié)構(gòu)中納米三棱柱粒子之間的距離（即相對的兩個三角形頂點的間隙）g大小可調(diào)。硅材料的介電常數(shù)來自文獻報道的實....

圖3.2a散射光譜中三個共振峰所對應(yīng)的電磁模式激發(fā)進行歸屬，我們進

21（41013m2）；685nm譜峰的強度次之，約為825nm譜峰強度的75%左右；575nm譜峰的強度最低，僅為825nm譜峰強度的25%左右。這三個散射共振譜峰的強度之間的差別，源于譜峰所對應(yīng)的不同電磁模式激發(fā)。為了對圖3.2a散射光譜中三個共振峰所對應(yīng)的電磁模式激發(fā)進行歸....

圖3.3為不同粒子間距（g）情況(g=200nm,100nm,50nm,20nm)下硅納米三棱柱

223.3.2硅納米三棱柱二聚體的散射截面從本小節(jié)開始我們來研究硅納米三棱柱多聚體結(jié)構(gòu)中電磁耦合效應(yīng)對納米粒子光散射性質(zhì)的影響�？紤]到對于我們所關(guān)注的光波長范圍，電四極模式對應(yīng)的光散射共振峰的強度明顯弱于磁偶極模式和電偶極模式所對應(yīng)的光散射共振峰，因此在接下來的討論中我們主要關(guān)注....

本文編號：3890580